Способ термомеханической обработки изделий Советский патент 1977 года по МПК C21D7/14 C21D9/22 

1

Изобретение относится к области машиностроения, а имеино к сиособам получения изделий горячей объемной шта.шовкой с последуюидей закалкой от ковочного нагрева.

Известны способы термомехапической обработки, включающие нагрев заготовки до температуры выше 1150°С, подстуживаиие до 600-400 С, нагрев до 960-1150°С, горячую деформацию, закалку и отпуск 1.

Из известных технических решений наиболее близким по существу является способ, включающий нагрев заготовки до темиературы аустенизации, горячую деформацию, закалку с деформационного нагрева и отпуск 2.

Недостатками известных способов являются снижение прочности материала изделия при высокой температуре деформации; возникновение больших растягивающих напряжений при быстром охлаждении, приводящих к появлению трещин в высоколегированных сталях; значительное коробление поковок сложной формы при охлаждении; сложность в исполнении.

Целью изобретения является повышение прочностных характеристик материала изделия.

Это достигается тем, что но предлагаемому способу, включающему нагрев заготовки до температуры аустенизации, горячуЕО деформацию, закалку и отпуск, перед нагревом иод горячую деформацию заготовку нагревают до 750-1000°С, затем ее материал подвергают воздействию ударных волн и закаливают, а горячую деформацию осуществляют при температуре на 10-90°С выше точки Асз.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку нагревают до температуры в интервале 750-1000°С, затем подвергают воздействию ударных волн, например, расиространяюндихся в материале при детонации заряда взрывчатого вещества, устанавливаемого на поверхности заготовки. После чего заготовку закаливают.

Упрочненную заготовку нагревают повторно до температуры выше Асз на 10-90°С, выдерживают при этой температуре 5- 45 мин, пластически деформируют с формообразованием изделия, немедленно закаливают и производят отпуск на заданную твердость.

Полученною таким образом поковку механически обрабатывают, а при необходнмости получения более высокой твердости повторно закаливают.

Пример. При изготовлении штампового вкладыша 0 20 мм и высотой 80 мм объемной горячей штамповкой из стали 45ХЗВЗхМФС заготовку нагревают до 820-850°С, затем подвергают воздействию волн напряжения.

распространяющихся в материале при детоиации заряда взрывчатого вещества (аммонита 6ЖВ) толщиной 15-20 мм, устанавливаемого на поверхности заготовки, и немедленно закаливают в масло. Твердость материала после такого упрочнения равна HRC 27-30. Далее заготовку повторно нагревают до 880-900°С, выдерживают при этой температуре 15 мин, пластически деформируют и с формообразованием гравюры вкладыша, закаливают в масло до 550-600°С, после чего охлаждают на воздухе до 20°С. Полученную поковку отпускают при 650°С на твердость HJRC 46-48, а затем механически обрабатывают.

При изготовлении изделий по предлагаемому способу ударная вязкость материала повышается в 1,5-2 раза при твердости HRC 48-50, а износостойкость при истирании - в 4-5 раз. Эффект достигается в результате того, что волны напряжения, распространяющиеся в материале заготовки, образуют области возмущения, занимающие все тело, разрушают цементитную и карбидную сетку по границам зерен, создают значительное количество микроочагов пластической деформации, влияют на кинетику образования фаз. При этом энергия, поглощаемая материалом, обеспечивает устойчивость у-фазы при охлаждении. Все это вместе взятое снижает нижНИИ предел температуры ковки на 40-80°С

и улучшает прочностные характеристики материала изделия.

Использование предлагаемого способа обеспечивает улучшение прочностных свойств материала изделия; снижение нижнего предела температуры ковки; уменьшение коробления и растягивающих напряжений при охлаждении.

Способ прост в исполнении, так как перерыв между предварительной обработкой и окончательной горячей деформацией никак не регламентирован.

Формула изобретения

Способ термомеханической обработки изделий, включающий нагрев заготовки до температуры аустенизации, горячую деформацию, закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств изделий, заготовку предварительно нагревают до 750-1000°С, подвергают воздействию ударных волн и закаливают, а горячую деформацию производят при температуре па 10-90°С выще точки Асз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. № 449941, кл. С 21D 7/14, 1973.

2.Ассонов А. Д. Основные сведения о металловедении и термической обработке. М., 1962, с. 93-94 (прототип).